高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第一册第3章 机械波3.1 机械波的产生巩固练习

【精编】物理沪科版选择性必修第一册第1节机械波的产生-2优选练习

一．单项选择

1．
一列沿x轴负方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示，a．b．c．d为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置，若从该时刻开始计时，则振动图象如图乙所示的质点是（     ）。

A． a处质点    B． c处质点    C． b处质点    D． d处质点

2．
一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图所示，则(　　）。

A． x＝0处的质点在t＝s时速度为0

B． x＝0处的质点在t＝s时速度值最大

C． 波的周期为1s

D． x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动

3．
如图所示，是一列简谐横波在t＝0时的波形图，若波的传播速度为2m/s，则下列说法中正确的是（    ）。

A． 再经过Δt＝0.4s质点Q向右移动0.8m

B． 再经过Δt＝0.4s质点P仍在自己平衡位置，它通过的路程为0.2m

C． 这列波一定沿x轴正向传播

D． 再经过Δt＝0.4s，在x轴上0～0.6m内波形图与t＝0时是相同的

4．
如图所示，甲为t = 1s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，振动落后于该质点且距该质点相距△x = 0.5m处质点的振动图象可能是 （      ）。

A．     B．

C．     D．

5．
一简谐机械波沿轴正方向传播,周期为T,波长为。若在x=0处质点的振动图像如图所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为(   ）。

A．     B．     C．     D．

6．
如图所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷.已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B．D和A．C连线的交点，下列说法中正确的是（   ）。

A． A．C两处两质点是振动加强的点

B． B．D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4 cm

C． E处质点是振动加强的点

D． 经0.02 s，B处质点通过的路程是4 cm

7．
沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，已知x=0.5m的质点至少再经过0.3s才能到达波峰处。P点的平衡位置为x=1.75cm，则以下判断正确的是（    ）。

A． t=0时刻，P点位移为-2.5cm

B． t=0.3s时刻，P点位移为cm

C． t=0.3s时刻，x=-3.25m处的质点向-y运动

D． t=3.15s时刻，P点的加速度最大

8．
关于机械振动和机械波的以下说法中，正确的是(　　  ）。

A． 单摆运动的回复力就是摆球受到的合力

B． 波动过程是介质质点由近及远移动的过程

C． 波动过程是能量由近及远传递的过程

D． 当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是由于声波发生了衍射现象导致的

9．
如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.5 s时的波形图。关于该简谐波，下列说法正确的是（     ）。

A． 波长一定为2 m

B． 频率一定为1.5 Hz

C． 波速可能为6 m/s

D． t=1 s时，x=1 m处的质点处于波峰

10．
一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（    ）。

A． 这列波的振幅为4cm

B． 这列波的波长为10m

C． 此时x=4m处质点沿y轴负方向运动

D． 此时x=5m处质点的加速度沿y轴正方向

11．
如图所示，有一直角三角形场地，，，．间距离为。现在．两点各安装一个声源，两个声源同时不断向外发出波长为的完全相同的声波，如果一个人沿直线从点走到点，那么在此过程中听不到声音的区域共有(    ）。

A． 个    B． 个    C． 个    D． 个

12．
一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形图如图所示，其周期为0.2s，下列说法正确的是  （    ）。

A． 该波的波长为5m

B． 由图示时刻开始，经0.ls，质点a的路程是0.2m

C． 若该波发生了明显的衍射，则它遇到的障碍物或孔的尺寸一定远大于4m

D． 若此波遇到另一列波发生了稳定的干涉现象，则该波遇到的波的频率是0.2Hz

13．
沿轴正方向传播的一列简谐横波在时刻的波形如图所示， 为介质中的一个质点，该波的传播速度为，则时（    ）。

A． 质点对平衡位置的位移为负值

B． 质点的速度方向与对平衡位置的位移方向相同

C． 质点的加速度方向与速度方向相反

D． 质点的加速度方向为方向

14．
一列简谐波在时刻的波形如图甲所示，图乙表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像，若波沿轴正方向传播，则图乙可能为（   ）。

A． 点的振动图像

B． 点的振动图像

C． 点的振动图像

D． 点的振动图像

15．
图1所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图，图2是这列波中P点从这一时刻起的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是：（        ）。

A． ，向左传播    B． ，向右传播

C． ，向左传播    D． ，向右传播

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】由振动图象乙可知t=0时刻质点位于平衡位置向下运动，在甲图上，根据波形的平移法可知，a点位于平衡位置向下运动，c点位于平衡位置向上运动，故图乙应是a处质点的振动图象。故A正确。B．C．D错误。故选A。

【点睛】本题一要能够根据振动图象读出质点的位置和速度，二要把握振动图象与波动图象之间的内在联系．

2．【答案】C

【解析】由波的图象可知半个波长是2m，波长λ=4m，周期是，x=0的质点的位移是振幅的一半，根据走坡法可知x=0处的质点在t=0时向上加速运动，经过，既没有在平衡位置也不在最大位移处，而在y轴正向，向波谷运动，所以速度不是最大，也不是零，C正确．

3．【答案】D

【解析】A．简谐横波沿x轴传播,质点P只在平衡位置附近上下振动，并不向右移动，故A错误；

B．由图知，波长，则该波的周期为， ，故质点P仍在自己平衡位置，通过的路程为，故B错误；

C．由题中条件无法判断这列波传播方向，故C错误；

D．，在x轴上内波形图与时是相同的，故D正确；

故选D。

【点睛】本题应抓住波的特点：波向前传播时，介质质点不随波向前迁移，由波速和波长，求出周期，可分析经过0.4s质点P的位置和路程。

4．【答案】A

【解析】从甲图可以得到波长为2m，乙图可以得到周期为2s，即波速为，由乙图象可以得到t=1s时，该质点位移为负，并且向下运动，该波是可能向左传播，也可能向右传播，而距该质点x=0.5m处质点，相差或时间相差，但有两种可能是提前或延后。若是延后，在t=1s时再经过到达乙图的振动图象t=1s时的位移，所以A正确；若是提前，在t=1s时要向返回到达乙图的振动图象t=1s时的位移，该质点在t=1s时，该质点位移为负，并且向上运动，所以BCD都错误。故选A。

【点睛】由甲读出波长，由乙图读出周期，从而求出波速。由图乙读出质点的状态，判断出波的传播方向，再根据该质点与△x=0.5m处质点状态关系，分析即可。

5．【答案】A

【解析】从振动图上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求，故A正确，BCD错误．

故选：A．

6．【答案】C

【解析】A项：AC两点是波峰与波谷相遇点，所以为振动减弱点，故A错误；

B项：B点为波峰与波峰相遇点，振幅为4cm，D点为波谷与波谷相遇点，所以振幅为4cm，故两质点高度差为8cm，B错误；

C项：因为E点时BD和AC的连线，所以E点在两列波中都处于平衡位置，波动情况一致，为加强点，C正确；

D项：两列波德周期为0.04s，所以经过半个周期B点由波谷运动到波峰，所以路程为8cm，故D正确。

7．【答案】D

【解析】A．由图可知简谐波的波长，P点位移为，故A错误；

B．由题意在t=0时刻的x=0.5m的质点位于平衡位置向下振动，经过才能到达波峰处，解得；时刻，P点位移为，故B错误；

C．时刻，x=-3.25m处的质点位移为，向y轴正方向运动，故C错误；

D．时刻，P点的位于最大负向位移处，所以P点的加速度最大，故D正确；

故选D。

8．【答案】C

【解析】A. 单摆运动的回复力由指向平衡位置的合力提供，并不是摆球受到的合力故A错；

B．波动过程是介质质点在各自的平衡位置来回振动，并不随波移动，故B错误

C. 波动过程是能量由近及远传递的过程，故C正确；

D．当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高，这是由于声波发生了多普勒效应导致的故D错；

故选C

9．【答案】C

【解析】A项：由图象可知，波长为λ=4m，故A错误；

B．C项：由题意知：，所以周期为，当n=0时，，波速为：，频率，所以频率可能为1.5 Hz，波速可能为6 m/s，故B错误，C正确；

D项：t=0时x=1 m处的质点位于波峰，经t=1 s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误。

点晴：根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值。

10．【答案】D

【解析】A．由图象的波峰或波谷读出振幅为2cm，故A错误。B．由图可知，波长λ=8m，故B错误。C．简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动，故C错误。D．x=5m处质点根据同侧法原理可知振动方向向上，加速度指向平衡位置，故加速度沿y轴正方向，故D正确。故选D。

【点睛】由波的图象读出振幅和波长，由波的传播方向判断质点的振动方向，根据质点的位置分析质点的加速度．

11．【答案】A

【解析】分析题意可知，在AC上听不到声音的区域应满足关系：，

故n的取值可能为：-3，-2，-1，0，1，2

所以听不到声音的区域应为6个

故本题选A

【点睛】根据两波源到减弱点的波程差是半波长奇数被的特点，可以找到波程差的取值范围，从而确定减弱区的个数。

12．【答案】B

【解析】由波形图可知，该波的波长为λ=4m，选项A错误；因T=0.2s，则0.1s=0.5T，则由图示时刻开始，经0.ls，质点a的路程是2A=20cm=0.2m，选项B正确；因该波的波长为4m，则若该波发生了明显的衍射，则它遇到的障碍物或孔的尺寸一定远小于4m，选项C错误；波的频率为f=1/T=5Hz，则若此波遇到另一列波发生了稳定的干涉现象，则该波遇到的波的频率是5Hz，选项D错误；故选B.

点睛：波的图象基本问题是判断波的传播方向与质点振动方向间的关系．当时间是半个周期的整数倍时，可直接求出质点振动通过的路程．

13．【答案】D

【解析】由图象可知， ，则周期，该波沿轴正方向传播，质点的速度方向向上，经过， 位于平衡位置上方，速度方向向下，加速度方向向下为方向．向平衡位置运动，所以质点对平衡位置的位移为正值，速度方向与对平衡位置的位移方向相反，加速度方向与速度方向相同，故D正确，ABC错误；

故选：D．

14．【答案】D

【解析】从图乙中可知该质点在t=0时刻位于平衡位置，并且向下振动，根据走坡法可知b向上振动，d向下振动，故图乙为质点d的振动图像，D正确．

15．【答案】C

【解析】由甲读出波长为，由乙图读出周期为，则波速为，根据波的周期性可知，t=20s质点P的速度方向与t=2s的速度方向相同，都沿向上方向，则在甲图上，由波形的平移法得知，该波向左传播，C正确．